TWI466137B - Power transmission bus - Google Patents

Description

電力傳輸匯流排填充物

本發明係關於一種填充物，特別係關於一種可以灌注於電力傳輸匯流排的填充物。

由於科技水準的提高，對於許多用電量較大的建築、廠房或是高科技產業的生產單位，都必須要供給大量的電力方能維持其必要之運作，但是因為對於環境安全和工作場所安全的要求也日漸提高，因此關於用電之品質、穩定度及用電之安全等議題也漸獲重視，一旦在產品生產過程中發生傳輸電力之問題而導致生產線無法正常運作生產時，往往會對廠家造成莫大的損失。

傳統傳輸電力用之電纜因為其傳輸面積小容易產生高熱，且無法即時將熱能排出，較容易引發傳輸電力之意外，因此已漸漸被電力傳輸匯流排取代，電力傳輸匯流排更具有可依廠房或建築物之格局配置的優點。

使用電力傳輸匯流排時必須在兩電力傳輸匯流排之接頭連接處加設防水設備，以避免水份進入接頭模組發生危險，然，現今所使用之防水結構是在接頭連接觸設置一封箱以保護接頭，其可能具有防水效果不佳、結構複雜組裝不易、組設效率低的缺點，除了引發使用上的安全疑慮之外，也造成電力傳輸匯流排接頭在進行定期檢測時的不便，同時，台灣特有海島型且多地震之地理環境，在設計電力傳輸匯流排的接頭結構時，更必須要考量到電力傳輸匯流排的鋼性材質結構在遭遇地震時會不會易受破壞而影響電力傳輸安全及效率，又若是將電力傳輸匯流排使用於以風力為發電能源的風力發電廠時，強勁的風力是不是會使得電力傳輸匯流排接頭處更容易損壞，如此才能提升民眾的用電安全性。

本發明之目的在於提供一種填充物，此填充物主要係包括有一矽膠和一無機材料，其中矽膠和無機材料的重量比例為1：0.1至1：9之間，無機材料的添加比例將會影響填充物的整體硬度，矽膠則可以使得填充物仍具有彈性的特性，在一實施例中，此無機材料係石英材質，並由大小顆粒不同的石英砂均勻混合而成，在另一實施例中，此無機材料中更包括有石英粉，在又一實施例中，此無機材料係由粗石英砂、細石英砂、石英粉和碳酸鈣所組成，再者此填充物中更可添加有色料。

一般來說，矽膠可以在溫度介於-40至200℃之範圍內保持穩定而不易產生質變，並可長時間暴露於戶外而不會使材質產生老化、硬化、龜裂或剝落的狀況，又矽膠在凝固後會具有極佳的彈性因此可以達成吸震的功效，再者，矽膠本身的礦物特性使其可以阻絕電性的傳導，因此整體言之，矽膠具有溫度的穩定性、良好的耐氣候性、優異的吸震能力和極佳的電氣特性，又，石英砂是一種堅硬、耐磨、化學性能穩定的矽酸鹽礦物，同時具有良好的熱耐受性，因此當石英砂和矽膠混合時，可以有助於提升矽膠的硬度和物理性的耐受度卻又不致破壞矽膠的彈性，以此矽膠和石英砂之混合物做為填充物應用於電力傳輸匯流排時，因為此填充物同時兼具彈性和堅性之特性，除了發揮既有防水、防潮、絕緣等特性之外，更可以提升此電力傳輸匯流排對於強風、強壓等外界強大物理力量的耐受程度，因此可以提升電力傳輸匯流排應用於風力發電系統或海面操作平台的適用性，同時，此填充物可以十分輕易的經由剝除的方式自電力傳輸匯流排上移除，藉以進行電力傳輸匯流排的維修或是零件更換。

本發明之電力傳輸匯流排填充物係可填充於設置在二電力傳輸匯流排連接處之一封箱內，藉此填充物可以包覆或披覆電力傳輸匯流排之接頭端子，以避免外界灰塵與水氣沾染於接頭上而影響電力傳輸效率。

本發明之電力傳輸匯流排填充物亦可填充於電力傳輸匯流排之本體結構上，將複數個導電元件之間隙及複數個導電元件外部整體結構 以模具組裝充填成型，藉由矽膠的添加來提升匯流排整體對強壓和強風的耐受性和緩衝力，並免於因為這些外界的施力而使得電力傳輸匯流排產生龜裂或是折損的現象。

本發明之電力傳輸匯流排填充物更可應用於金屬保護殼體之電力傳輸匯流排，以將該金屬保護殼體內之至少一導電元件，藉此填充物個別進行包覆或批覆，再進行組裝於金屬保護殼體內，可將該至少一個導電元件阻隔，避免導電元件互相接觸而產生短路的現象。

本發明之電力傳輸匯流排填充物係至少包括有一矽膠，其添加量為1單位重量，以及一無機材料，其添加量為0.1至9單位重量，此無機材料係可為粗石英砂、細石英砂、石英粉或是前述成份之混合物；另外，亦可加入有一碳酸鈣，其添加量為0.03至2單位重量。此填充物係可灌注於設置在兩電力傳輸匯流排接頭端子外之一封箱內，或是灌注包覆或披覆在電力傳輸匯流排之至少一導電元件外部，抑或是使用於製造一模鑄電力傳輸匯流排本體。當然，在此填充物中更可添加有一色料。

以下即以實施例說明本發明之電力傳輸匯流排填充物。

實施例一

本實施例中係以適用於灌注在設置於二電力傳輸匯流排連接處之一封箱內之填充物為例，其係以1單位重量之矽膠和0.07單位重量的石英材料進行均勻混合，其中石英材料係將粗石英砂、細石英砂和石英粉以1：1：0.3單位重量之比例加以混合，且填充物中更添加有0.03單位重量的碳酸鈣和佔總重0.039%重量百分比之色料，將該些材料混合均勻後形成一膠態材料，並將此膠態材料灌注於該封箱內待此膠態材料均勻的流動包覆於電力傳輸匯流排的接頭端子外，並凝固成形。

本實施例中，因矽膠的添加比例大於石英材料因此凝固後的填充物會保有較多的彈性特性，並可輕易自封箱內剝除，同時，因此對於 維修人員要進行電力傳出匯流排接頭端子的維修或是零件更換來說，也十分的方便

實施例二

本實施例中係以將此填充物應用在電力傳輸匯流排複數個導電元件結合成匯流排整體結構以匯流排本體模具組裝充填成型之本體為例，其係以1單位重量之矽膠和7單位重量的石英材料進行均勻混合，其中石英材料係將粗石英砂、細石英砂和石英粉以1：1：0.6單位重量之比例加以混合，並在填充物中更添加有2單位重量的碳酸鈣和佔總重0.039%重量百分比之色料，將此些材料混合均勻後形成一膠態材料，並將此膠態材料灌注製造匯流排本體之模具內，待其凝固並脫模產生此模鑄電力傳輸匯流排。

本實施例中因石英材料的添加量遠大於矽膠的添加材料，同時添加較多比例的碳酸鈣，因此所形成的保護殼體具有極高的硬度，但同時填充物中仍有矽膠的存在，所以即使在面對風力電廠或是海上操作平台等強風的環境下，矽膠仍可提供此保護外殼具有一抗風阻的緩衝彈性，而不致因為強風吹襲而斷裂或是折損。

上述各實施例中所使用的石英材料並不僅現於單一形態的石英材料，而係可選用粗石英砂、細石英砂、石英粉等各種粒徑不同的石英材料，並將其單獨使用或是以任合比例混合使用。

又，上述各實施例的填充物於加熱爐中以840℃加熱30分鐘後，量測其相間絕緣電阻大於0.4M，並立即以1.5KV/1min對各相間進行耐電壓測試，在進行測試前，利用前述各實施例填充物所製造的電力傳輸匯流排在進行測試前，皆具有正常的供電、耐燃、耐候、防爆、防水、防震特性，在加熱爐內利用840℃進行加熱的過程中電力傳輸匯流排仍能持續供電且並未發生有短路的情形，在完成測試後，匯流排本體呈結晶塊狀，即使匯流排於經過穿牆處，大火發生仍可確保火勢不延燒至建物另一隔間，上述特性皆符合CNS12514、JIS A1304於840℃燃燒30分鐘而不發生短路及燃燒的規定。

綜上所述，本發明的電力傳輸匯流排填充物，藉由矽膠和無機材料各自具有的彈性和堅性加以結合，使得此填充物同時具有吸震或是抗風阻的緩衝能力以及堅硬的特性，有助於提升必須要將電力傳輸匯流排設置於風力電廠或是海上操作平台時，電力傳輸匯流排抵抗強風或是震動的能力，並且又可以同時保護電力傳輸匯流排在傳輸電力時的重要金屬導電元件，免於和水氣和灰塵接觸，並在長期使用後造成電力傳輸特性的下降。

Claims (6)

1. 一種電力傳輸匯流排填充物，其至少包括有：一矽膠，其添加量為1單位重量；一石英材料，其添加量為0.1至9單位重量；及一碳酸鈣，其添加量為0.03至2單位重量；其中，該矽膠、該石英材料與該碳酸鈣係混合後形成一膠態材料並用來灌注成型於該電力傳輸匯流排。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電力傳輸匯流排填充物，其中該石英材料選自不同粒徑範圍的石英材料之混合物。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電力傳輸匯流排填充物，其中該填充物係灌注於設置在兩電力傳輸匯流排接頭端子外之一封箱內。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電力傳輸匯流排填充物，其中該填充物係灌注包覆或披覆在該電力傳輸匯流排之至少一導電元件外部。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電力傳輸匯流排填充物，其中該填充物係使用於製造一模鑄電力傳輸匯流排本體。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電力傳輸匯流排填充物，其中該填充物中更添加有一色料。